در این مقاله قصد داریم به موضوع چاپ سه بعدی ماکت توپوگرافی بپردازیم. در ابتدا با یک مقدمه و تاریخچه توپوگرافی آشنا خواهیم شد و سپس در ادامه به بررسی روش ساخت با پرینتر سه بعدی خواهیم پرداخت.
عارضه نگاری یا توپوگرافی؛ علم مطالعه سطح زمین برای تعیین عوارض طبیعی (کوه، دره، رود) و عوارض مصنوعی (جاده، ساختمان، پل) است. توپوگرافی از دو کمه “توپو” به معنی مکان و “گرافی” به معنی ترسیم تشکیل شده است.
«نقشه توپوگرافی» (Topographic Map)، نقشه‌ای است که به منظور نمایش پستی‌ها، بلندی‌ها و شکل عوارض طبیعی و مصنوعی سطح زمین مورد استفاده قرار می‌گیرد. به کمک این نقشه ها می توان نقاط و سطوح هم ارتفاع یا اصطلاحاً هم تراز قسمتهای مختلف عوارض زمین مثل کوه و تپه ها را بررسی و مقایسه نمود.
یکی از نخستین استفاده های عملی از توپوگرافی در قرن ۱۸ میلادی و توسط ارتش بریتانیا برای مقاصد نظامی صورت گرفت. پس از بریتانیا، ارتش آمریکا از نقشه‌های توپوگرافی به منظور تدوین استراتژی‌های تاکتیکی استفاده کرد. در قرن ۱۹ میلادی (قرن ۱۲ شمسی)، نقشه های توپوگرافی برای طراحی مسیر اولین راه‌آهن بین قاره‌ای با نام «راه آهن پاسیفیک» (Pacific Railroad) مورد استفاده قرار گرفتند. در قرن ۲۰ میلادی (قرن ۱۳ شمسی)، مهندسان نقشه‌کشی در آمریکا با تهیه نقشه های توپوگرافی گسترده، به جستجوی کشورهای دیگر و گسترش دانش جغرافیایی خود پرداختند.
نقشه و ماکت توپوگرافی چیست و چگونه ایجاد می شوند؟
نقشه های توپوگرافی نوعی از نقشه های جغرافیایی هستند که بصورت دو بعدی بوده و اطلاعات مربوط به ارتفاعات و پستی و بلندی ها به صورت یک سری منحنی و اعداد و ارقام بر روی آنها درج می شود. در این نقشه ها، ارتفاعات هم سطح توسط منحنی هایی به نام منحنی میزان یا منحنی معیار نشان داده می شوند. بر روی این منحنی ها، عددی که نشان دهنده ارتفاع آن از سطح دریاست درج می شود.
ماکت های توپوگرافی درحقیقت ماکت یا نمونه کوچک شده از روی نمونه واقعی محدوده موردنظر است. این ماکت ها به صورت برحسته می باشند و به کمک آنها می توان درک صحیح و واقعی از عوارض و ناهمواری های سطح زمین بدست آورد.
روش ساخت و چاپ سه بعدی ماکت توپوگرافی چگونه است؟
برای ساخت ماکت های توپوگرافی باید فایل stl مناسب را داشته باشید. برای تهیه این فایلها نرم افزار و سایتهای مختلفی وجود دارد. روش کلی کار این است که در این نرم افزار یا سایتها، باید محدوده موردنظر را انتخاب کنید و با مشخص کردن تنظیمات مربوطه، فایل مناسب را دانلود نمایید. اغلب برای گرفتن بهترین خروجی لازم است تا این فایلها کمی مورد ویرایش قرار گیرند اما بصورت پیش فرض هم می توانند توسط دستگاه چاپ شوند.
دو سایت http://jthatch.com و https://terrainator.com و https://touchterrain.geol.iastate.edu امکانات خوبی برای تهیه فایلهای مربوط به ماکت های توپوگرافی دارند. فراموش نکنید که در سایتهای رایگان دانلود طرحهای سه بعدی می توانید فایلهای آماده و قابل چاپ توپوگرافی بعضی از نقاط یا کشورهای دنیا را پیدا کنید.
با کمی حوصله می توان ماکت های توپوگرافی دو یا چند رنگ هم تهیه کرد که البته نیازمند کار با چندین نرم افزار و مهارت در کار با پرینتر سه بعدی است. همچنین می توان نقشه سه بعدی شهرهای مختلف دنیا را با استفاده از همین تکنیک به صورت سه بعدی تهیه و چاپ نمود.
نقشه های توپوگرافی در چه علومی کاربرد دارند؟
علوم نظامی: برگزای مانورهای نظامی، بررسی طرحهای جنگی، تعیین خط الراس و خط القعر بهتر، پدافند عامل و غیرعامل.
معدن شناسی: تشخیص مناطق مستعد تشکیل توده‌های معدنی، احداث مسیرهای دسترسی، حفر تونل، محاسبه حجم عملیات‌های استخراج روباز (ماده معدنی و باطله)، بررسی جریان آب‌های منطقه برای برنامه‌ریزی در مورد سیستم‌های زهکشی.
زمین شناسی: مطالعه اشکال سطح زمین از روی نقشه های توپوگرافی و پی بردن به ماهیت فرایندهای تشکیل‌دهنده آنها در نواحی مشخص نظیر محل رخ دادن زمین‌لغزش، نواحی تحت تاثیر فرسایش و محل تجمع مواد رسوبی. امکان تشخیص ساختار زمین شناسی لایه‌های پایینی زمین و فراهم شدن شناسایی تاریخچه زمین شناسی منطقه.
مهندسی عمران: ساخت پل، سد، راه، تونل، هیدروژئولوژی (ارزیابی حوزه های آبریز)، سیستم زهکشی مناسب، انتخاب مسیر مناسب برای احداث جاده از نظر دسترسی، راستا، طول و حجم عملیات خاکی، توجه ویژه به شیب و زهکشی، تشخیص محدوده‌های مسطح و وسیع برای احداث محوطه فرودگاه، عدم تداخل سازه ها با جریان‌های آبی و دیگر عوارض زمین.
ورزشی: ورزشکاران، مسافران و تمام افرادی که قصد گذر از مسیرهای دارای پستی و بلندی را دارند می‌توانند از نقشه های توپوگرافی به عنوان یک راهنما استفاده کنند.
